[發明專利]一種基于粒子群隨機優化的分布式電源接納能力評估方法

在審

• 申請號: 201810061547.0
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108320085A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 賈燕冰;韓肖清;申炳基;王英;付可寧;王鵬;秦文萍;孟潤泉
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/00;H02J3/38
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明涉及一種電力系統規劃領域分布式電源接納能力評估方法，具體為一種基于粒子群隨機優化的分布式電源接納能力評估方法。本方法選取電網分布式電源負荷期望成本為適應度函數，即（分布式電源的年發電收入?分布式電源的年運行成本）與電網年期望負荷損失之商為適應度函數。采用粒子群算法生成分布式電源規劃建設方案種群，計及分布式電能預測偏差和需求側響應以及傳統機組檢修故障等不確定性因素，采用風險評估方法對粒子進行安全校核，計算符合安全校核的粒子的適應度函數，從而確定電網對分布式電源接納能力，最終確定最優分布式電源規劃方案。

技術領域

本發明涉及一種電力系統規劃領域分布式電源接納能力評估方法，具體為一種基于粒子群隨機優化的分布式電源接納能力評估方法。

背景技術

隨著分布式電源并網容量的增多，電網棄風棄光現象愈加嚴重，2016年全國棄風電量497億千瓦時，部分地區棄風率超40%，最嚴重的機組棄風率超過50%。按照風電場投資成本和回收周期估算，機組棄風率高于50%時，該機組發電收益無法抵消風電投資，棄光的現象也不容樂觀，從而使得分布式發電商的利潤無法保證，同時也使得新能源發電成本居高不下。目前分布式電源發電通過政府補貼等保證其收益，而隨著電力市場的發展，未來的分布式電源必然會和火電廠共同參與市場競爭，除了通過綠色證書等方式彌補分布式電源的發電成本外，保證分布式電源的利用率是提高分布式電源競爭力的根本解決措施，同時也是提高新能源利用率的有效措施。

為了提高電網對分布式電源的消納能力，研究人員通過增加儲能、區域電網調度、優化調度、機組組合等策略，盡可能的減少棄風棄光量。而究其根本，大規模棄風棄光的原因在于規劃時沒有充分考慮運行狀況下電網對分布式電能的消納能力，因此在規劃階段，基于各種可能的應用場景，計及各種不確定性因素對分布式能源消納的影響，對電網對分布式電源的接納能力進行合理評估，從而提出更加合理的分布式電源規劃方案，是解決棄風棄光和降低分布式發電成本的根本解決方案。

隨著電力市場的發展，如何根據分布式電源的建設成本和實際電網對分布式能源的利用能力，確定分布式電源的規劃方案目前尚處于探索之中。

發明內容

本發明為了解決電力系統分布式電源優化規劃問題，提出了一種基于粒子群隨機優化的分布式電源接納能力評估方法。通過對分布式電源并網后電網的性能分析，來確定電網對分布式電源的接納能力，進而確定電網分布式電源規劃方案。

本方法選取電網分布式電源負荷期望成本為適應度函數，即（分布式電源的年發電收入-分布式電源的年運行成本）與電網年期望負荷損失之商為適應度函數，（分布式電源的年發電收入-分布式電源的年運行成本）越大，表明分布式電源接入后利用率越高，越有利于降低電網運行成本；年期望負荷損失越小，表明分布式電源接入后為電網帶來的風險越?。辉撨m應度函數值越大表明該分布式電源規劃方案越好。采用粒子群算法生成分布式電源規劃建設方案種群，計及分布式電能預測偏差和需求側響應以及傳統機組檢修故障等不確定性因素，采用風險評估方法對粒子進行安全校核，計算符合安全校核的粒子的適應度函數，從而確定電網對分布式電源接納能力，最終確定最優分布式電源規劃方案。

本發明是采用如下的技術方案實現的：一種基于粒子群隨機優化的分布式電源接納能力評估方法，包括以下步驟：

步驟一：選取全年的典型日，確定每種典型日的負荷、分布式電源功率特性曲線、傳統機組運行情況，并確定該類型典型日在全年的概率；

步驟二：采用粒子群優化算法生成分布式電源規劃方案粒子初始種群，設粒子初始種群數為Q，每個粒子中各分布式電源的容量需滿足約束：各分布式電源的待建容量為單臺機組容量的整數倍,各個分布式電源的容量大于待建地點的最小允許規劃容量，且小于最大允許規劃容量；全部待建分布式電源的容量之和小于電網的總負荷；